CC BY
180
УДК 543.4:664
и химии должны быть адаптированы для лабораторий мясной промышленности. Таким образом, одна из главных задач в создании надежной системы оперативного контроля безопасности и качества изготовляемых мясных продуктов - применение ускоренных методов исследований, в том числе и аппаратурных. Для решения этой проблемы во ВНИИМПе уже проведен ряд исследований. Так, в производственных условиях были апробированы ряд пластифицированных питательных сред, имеющих вид подложек (пластин), петрифильм - Petrifilm, подложки Рида Каунт - Rida Count, пластины Компакт Драй - Compact Dry. Данные, полученные в результате проведенных исследований, показали практически полную сходимость с утвержденными методами и позволяют рекомендовать их для широкого использования в условиях промышленности.
В разрабатываемом институтом новом ГОСТ «Мясо и мясные продукты. Организация и методы микробиологических исследований» предусматривается применение новой методологии (ускоренных методов) при проведении исследований мясного сырья и готовой продукции.
Экспресс-методы анализа
пищевых продуктов
Ю.К. Юшина, канд. техн. наук, Н.Л. Вострикова, канд. техн. наук, И.А. Становова
ВНИИ мясной промышленности им. В.М. Горбатова
На современном этапе отечественного производства при проведении микробиологических, физико-химических и ряда других исследований мясной продукции, обычно используют только классические (традиционные) методы, утвержденные в установленном порядке. Но даже самыми быстрыми из них можно получить результаты по истечении нескольких часов, т. е. результат всегда остается ретроспективным.
Таблица 1
Количество образцов (N) и диапазон, охваченный ANN-моделью
Параметр N Среднее, % Min, % Max, %
Жир 21 879 22,5 0,1 86,1
Влага 19 100 57,7 9,7 81,5
Белок 17 762 15,7 3,1 48,8
Ключевые слова: экспресс-методы, химический анализ; ИК-спектромет-рия.
Key words: express methods, the chemical analysis; Ik-spectrometry.
В течение двух последних десятилетий в пищевой микробиологии и химии наряду с традиционными методами используется много новых как альтернативных, так и вспомогательных к основным традиционным методам. Применение быстрых автоматизированных методов в микробиологии и химии мяса ограничено, в частности, в связи с требованиями использования традиционных методов, а также потому, что новые методы в промышленной микробиологии
Что же касается экспресс-методов при контроле физико-химических показателей, остановимся на методах контроля белка. Как уже упоминалось выше, арбитражным и единственным утвержденным методом на сегодняшний день в РФ является метод определения белка по Къельда-лю. Однако во всем мире успешно используют быстрые альтернативные методы контроля, такие как определение белка по Дюма, ИК-спект-рометрия. Данные методы быстрые в исполнении (для анализа по Дюма необходимо 5 мин, ИК-спектромет-рия - 45 с) .
Традиционные методы химического анализа основаны на слишком длительных процедурах - для получения результата может понадобиться до нескольких часов, что во многих отраслях пищевой промышленности задерживает производство и оперативное принятие решений о качестве продукции. Напротив, технология ближнего ИК-диа-пазона (NIR) позволяет быстро (в течение 50 с) получать результаты для нескольких составляющих продукта; она хорошо подходит для крупномасштабного производства. Уже много лет NIR применяется в мясной промышленности при обработке, упаковке и маркировке продукции. Ввиду отсутствия официально аттестованных NIR-методов для мяса и/или мясных продуктов FOSS в сотрудничестве с AOAC International разработали стандартный метод для прибора FoodScan™ с использованием калибровок на основе искусственной нейронной сети (Artificial Neural Network -ANN). Метод был оценен совместным лабораторным исследованием и принят как Официальный метод AOAC 2007.04 [1], применимый к анализу мяса и мясных продуктов. Отчет об исследовании был недавно опубликован [2].
Калибровки для мяса в FoodScan строились с помощью метода ANN, который позволяет создать одну глобальную широкопрофильную калиб-
Представление образца
ANALYTICAL DEVICES FOR FOOD PROCESSING INDUSTRY
Таблица 2
Сравнительный анализ общепринятых методов с прибором FoodScan
Образец FoodScan Определение по методикам ГОСТ
влага, % жир, % белок, % влага, % жир, % белок, %
Колбаски вареные 63,37 18,16 15,15 63,75 18,35 14,9
Колбаски с сыром 59,50 22,84 15,07 59,4 23,4 14,7
Колбаса «Школьная» 59,78 17,80 16,31 60,2 18,2 15,7
Колбаса «Молочная» 64,80 17,73 10,70 65,1 17,35 10,7
Колбаса «Докторская» 64,55 17,48 10,98 64,9 17,4 11,05
Колбаса «Русская» 59,97 23,48 10,60 60,4 23,65 10,60
Фарш говяжий постный 67,47 11,20 19,91 68,2 11,4 19,4
Фарш «Домашний» 66,86 17,13 13,56 67,05 17,8 13,5
Лопатка свиная 67,38 10,85 20,64 66,9 11,3 20,5
Говядина духовая 73,16 4,18 21,07 73,3 4,6 21,2
ровку для каждого компонента различных мясных продуктов. Таким образом, эта технология устраняет необходимость разработки и технического обслуживания отдельных калибровок для разных типов образцов и/или различных анализируемых веществ. Для АЫЫ-калибровки требуется база данных, где представлены все спектры калибровочных образцов и результаты химического анализа для каждого анализируемого вещества. База данных Роос15сап (см. табл. 1) включает большое число проб с различным содержанием жира, влаги и белка.
Используя АЫЫ-калибровку, РооСБсап анализирует спектральные характеристики изучаемого образца и прогнозирует результаты. Проба помещается в чашку и устанавливается в камеру для образцов внутри прибора (см. фото). В ходе анализа чашка вращается - при этом снимаются субспектры отдельных частей образца, которые затем объединяются в конечный спектр. Эта процедура обеспечивает более представительные результаты для потенциально неоднородных образцов.
В лаборатории ИЛЦ «ТЕСТ-ВНИ-ИМП» были проведены сравнительные испытания образцов разных наименований колбасных изделий и других мясных продуктов. Анализ проводили по общепринятым ГОСТам на данные методы и на приборе РооСБсап. Результаты исследования приведены в табл. 2.
При измерении влажности, белка и жирности РооСБсап продемонстрировал повторяемость и воспроизводимость результатов, близкую к данным химического анализа ГОСТов-скими методами. Внутрилаборатор-ное относительное среднеквадратичное отклонение (повторяемость) (RSDr) изменялось от 0,22 до 2,67 % для анализа жира, от 0,23 до 0,92 %
для влажности и от 0,35 до 2,13 % для белка. Межлабораторное относительное среднеквадратичное отклонение (воспроизводимость) (RSDR) составило от 0,52 до 6,89 % для жира, от 0,39 до 1,55 % для влажности и от 0,54 до 5,23 % для белка.
В результате проведенной работы по изучению экспресс-методов анализа мясных продуктов можно сделать заключение о том, что исполь-
Технология ближнего ИК-диапазона (ЫШ позволяет быстро (в течение 50 с) получать результаты для нескольких составляющих продукта; она хорошо подходит для крупномасштабного производства.
зование быстрых методов выгодно как с точки зрения экономии времени, расходных материалов, количества задействованного персонала, так и с позиции использования рентабельности оборудования.
ЛИТЕРАТУРА
1. Official Methods of Analysis. 2007. 18th Ed., AOAC International, Gaithersburg, MD, Method 2007.04.
2. Anderson, S. Determination of fat, moisture and albumen in meat and meat products by using the FOSS FoodScan™ Near-infrared spectrophotometer with FOSS artificial neural net-work calibration model and associated database: Collaborative Study / S. Anderson // J. of the AOAC International. - 2007. - July. - Vol. 90. - № 4. - Р. 1073-1083.
